人教版物理八年级下册第十章本章练习测评（含答案）

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第十章 浮力本章复习测评复习目标1.通过实验，认识浮力。2.探究浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理。3.运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。要点回顾热点题型一、四种计算浮力的方法1.压力差法例1　（安徽中考）理论上分析：浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力的合力。如图所示，一个底面积为S、高为h的长方体浸没在密度为ρ的液体中。（1）分析该物体侧面所受液体压力的合力F合1；（2）求出该物体底面所受液体压力的合力F合2；（3）结合以上结果，说明该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。解析：（1）长方体相对的两个侧面具有对称性，两个相对的侧面所受液体的压力大小相等，方向相反，故物体侧面所受液体压力的合力为0；（2）长方体在液体中的深度未知，可设长方体上底面在液体中的深度为h′，则下底面在液体中的深度为h+h′，该物体底面所受液体压力的合力等于下底面所受压力与上底面所受压力的差，根据液体的压强公式p=ρgh和F=pS可计算出下底面受到的液体压力F向上=ρg（h+h′），上底面受到液体的压力F向下=ρgh′，则F合2=F向上-F向下，然后代入整理；（3）阿基米德原理的内容是浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开液体所受的重力的大小，即F浮=ρgV排，由（1）（2）整理可得F浮=F合1+F合2=ρghS，由于物体浸没在液体里V排=V=hS，故F浮=ρgV排，最后比较阿基米德原理公式和F浮即可求得是否一致。解：（1）由液体内部压强公式p=ρgh，考虑到物体相对的两个侧面具有对称性，可知F合1=0。（2）设物体上底面在液体中的深度为h′，则下底面在液体中的深度为h+h′，于是有F合2=F向上-F向下=ρg （h+h′） S-ρgh′S=ρghS。（3）因为物体浸没在液体中，即V排=V=hS，所以F合2=ρgV=ρgV排，综合（1）、（2）的结果知F浮=ρgV排。即该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。跟踪练习1　如图所示，一个棱长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5 N，下表面受到液体的压力F2为13 N。下列说法错误的是（　　）A.正方体受到的浮力为8 NB.液体的密度为0.8×103 kg/m3C.正方体上表面到液面的距离h=5 cmD.液体对物体下表面的压强为1.3×103 Pa跟综练习2　 将底面积 S=3×10-3 m2、高h=0.1 m的铝制圆柱体轻轻地放入水槽中，使它静止于水槽底部，如图所示（圆柱体的底部与水槽的底部不密合），此时槽中水深h1=0.05 m（已知ρ铝=2.7×103 kg/m3，ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）。求：（1）水对圆柱体底部的压强p1；（2）圆柱体受到的浮力F浮；（3）圆柱体对水槽底部的压强p2。2.称重法例2　学习了密度和浮力的相关知识后，某学校综合实践活动小组利用弹簧测力计、合金块、细线、已知密度的多种液体、笔、纸等，设计改装成一支密度计。他们的做法是：在弹簧测力计下面挂一个大小合适的合金块，分别将合金块浸没在水和煤油中，静止时弹簧测力计示数如图10-4所示，在弹簧测力计刻度盘上标上密度值。再将合金块分别完全浸没在不同的校验液体中，重复上述操作，反复校对检验。这样就制成了一支测定液体密度的“密度计”。（g取10 N/kg，ρ煤油=0.8×103 kg/m3）（1）求合金块的密度。（2）利用学过的公式原理，从理论上分析推导说明，待测液体的密度和弹簧测力计的示数的关系式。指出改装的密度计刻度是否均匀，改装后密度计的分度值是多少，决定密度计量程大小的关键因素是什么？（3）计算说明密度为2.0×103 kg/m3的刻度应该标在弹簧测力计的哪个位置？解析：（1）根据密度公式ρ=，要求合金块的密度，需要想办法得到合金块的质量和体积或列出关系式求解。对合金块受力分析，在水中，合金块的重力与拉力、浮力之和平衡，得到方程1，在煤油中，合金块重力与此时的拉力、浮力平衡，得到方程2，方程联立，结合阿基米德原理，代入数据，即可得到合金块的密度。（2）受力分析，得到液体密度与弹簧测力计拉力之间的函数关系式，如果是线性关系，则刻度是均匀的。密度计的分度值，即一个格子表示的密度值。可以将F拉=0代入函数关系式，得ρ1，再把F拉=4 N代入函数关系式，得ρ2，0和4 N之间有20个小格，则密度计分度值为。（3）将密度代入函数关系式，解出此时的拉力，即可得到刻度的位置。解：（1）合金块浸没在液体中静止时受到重力G0、浮力F浮、拉力F拉的作用它们之间的关系为：F拉+F浮=G0由公式ρ=得：G0=m0g=ρ0gV0由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得：F浮=ρ液gV0所以F拉+ρ液gV0=ρ0gV0①当合金块浸没在水中时：3.0 N+1.0×103 kg/m3×10 N/kg×V0=ρ0×10 N/kg×V0②当合金块浸没在煤油中时：3.2 N+0.8×103 kg/m3×10 N/kg×V0=ρ0×10 N/kg×V0③由②③得：V0=1.0×10-4 m3ρ0=4.0×103 kg/m3。（2）由①得ρ液=ρ0−=4×103-1×103×F拉④由④可知：ρ液与F拉之间存在线性函数关系，改装的密度计刻度是均匀的。由④可知：当F拉=4 N时，ρ液=0当F拉=0时，ρ液=4.0×103 kg/m3所以改装密度计的分度值为：=0.2×103 kg/m3由④得：决定密度计量程大小的关键因素是合金块的密度ρ0。（3）将ρ液=2.0×103 kg/m3代入④得F拉=2.0 N密度计上密度值为2.0×103 kg/m3的刻度应该标在弹簧测力计的2.0 N刻度位置。跟踪练习3　小明用同一物体进行了以下实验。实验中，保持物体处于静止状态，弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息，求：（g取10 N/kg）（1）物体的质量。（2）物体在水中受到的浮力。（3）某液体的密度。跟踪练习4　在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5 N。把零件浸入密度为0.8×103 kg/m3的液体中，当零件的体积露出液面时，测力计的示数是6 N，则金属零件的体积是（g取10 N/kg）（　　）A. 2×10-4 m3 B. 2.5×10-4 m3C. 6×10-4 m3 D. 7.5×10-4 m33.公式法例3　有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体，将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球浸没在酒精中，溢出酒精的质量是80 g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，溢出液体的质量是80 g，小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为1∶4。已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3，下列说法中正确的是（　　）A.小球静止于甲溢水杯的底部B.小球的体积是80 cm3C.液体的密度是1.0×103 kg/m3D.小球的密度是0.9×103 kg/m3解析：据题可知小球在某液体中露出液面体积与浸入液体体积之比为1∶4，所以漂浮V排液=，F浮液=G排液=m液g，G球=F浮液=m球g，可得m球=m液=80 g，小球在酒精中浸没，且溢出酒精80 g与小球质量相等，所以据F浮酒精=G排酒精小球在酒精中悬浮，故A错误；小球体积V球=V排酒精===100 cm3，故B错误；排开液体的体积V排液==80 cm3，所以液体密度ρ液===1 g/cm3=1.0×103 kg/m3，故C正确；小球密度ρ球===0.8 g/cm3=0.8×103 kg/m3，故D错误。答案：C点拨：解答本题的关键是明确溢水杯装满液体，溢出液体的质量即是排开液体的质量，由物块漂浮在密度为ρ1的液体中时求出物块的质量，由物块浸没在密度为ρ2的液体中求出物块的体积，最后利用密度公式ρ=求出物块的密度。跟踪练习5　（多选）三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况，此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是（　　）A.乙球的重力与它受到的浮力相等B.甲球的重力大于它受到的浮力C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为ρ甲F丙跟踪练习6　体积为2×10-3 m3的金属块浸没在水中。求金属块受到的浮力大小F浮。4.平衡法（浮体法）例4　一个物体静止在水中，如图a所示，将它提高到最高位置（如图b）静止释放，假设只受重力和浮力作用，那么物体会向下运动到最低位置（如图c），然后在最高和最低两个位置之间不停地做上下运动。忽略容器内液面高度变化。则下列说法错误的是（　　）A.物体向下运动到图a位置时，速度最大B.物体到达最低位置时，浮力大于重力C.物体向上运动到图a位置时，浮力小于重力D.物体到达最高位置时，速度等于0解析：如题图a，物体漂浮在水面上，浮力等于重力，物体从最高位置向下运动到图a位置的过程中，排开水的体积始终小于图a中排开水的体积，因此这个过程中浮力始终小于重力，物体加速运动，直到运动到图a位置时，浮力等于重力，速度达到最大，A说法正确；物体继续向下运动，排开水的体积逐渐增大，始终大于图a中排开水的体积，因此这个过程中浮力大于重力，B正确；当物体由最低位置向上运动到图a位置时，排开水的体积和漂浮时排开水的体积相同，因此浮力等于重力，C错误；物体由图a位置继续向上运动，当到达最高位置时，速度为0，然后继续往复运动，D正确。答案：C跟踪练习7　水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，两容器内液面相平。下列分析正确的是（　　）A.两小球所受浮力FM”“=”或“”“=”或“”“=”或“　>　9.G甲，F乙=G乙，F丙